Calorimétrie et mesures de chaleur en Terminale
Calorimétrie et mesures de chaleur, c'est une notion de sciences physiques et chimiques en labo du chapitre « Thermodynamique et procédés industriels », au programme de Terminale. Voici le cours, un exemple et de quoi t'entraîner.
Calorimétrie et mesures de chaleur : le cours
La calorimétrie est la technique qui mesure la quantité de chaleur échangée lors d'une réaction ou d'un changement physique. On utilise un calorimètre, récipient isolé thermiquement, pour éviter les pertes de chaleur vers l'extérieur.
Exemple
Quand tu mélanges de l'eau chaude et de l'eau froide dans une tasse, la chaleur se transfère jusqu'à atteindre une température d'équilibre. C'est ce principe que le calorimètre mesure précisément.
À retenir
La chaleur échangée se calcule avec $Q = m \times c \times \Delta T$, où m est la masse, c la capacité thermique massique et ΔT la variation de température. Premier principe : la variation d'énergie interne d'un système est $\Delta U = W + Q$ (le travail $W$ et la chaleur $Q$ étant comptés positivement quand le système les reçoit). Dans un calorimètre isolé, la chaleur cédée par les corps chauds est entièrement reçue par les corps froids : $\sum Q = 0$.
S'entraîner sur calorimétrie et mesures de chaleur
Fais l'exercice, puis demande au tuteur de te corriger pas à pas.
Exercice 1
On mélange 200 g d'eau à 80 °C avec 300 g d'eau à 20 °C dans un calorimètre. Quelle est la température d'équilibre ? (Capacité thermique massique de l'eau : $c = 4{,}18$ J/(g·°C) ; on néglige les pertes thermiques et la capacité thermique du calorimètre.)
Corrige cet exercice avec le tuteur →Exercice 2
On distille un mélange eau-éthanol. L'éthanol bout à 78 °C et l'eau à 100 °C. Explique pourquoi le distillat recueilli en premier est riche en éthanol, et jusqu'à quel point on peut séparer les deux liquides par distillation.
Corrige cet exercice avec le tuteur →Cette notion fait partie du chapitre Thermodynamique et procédés industriels (Sciences Physiques et Chimiques en Labo Terminale).